飞机驾驶舱的发展趋势

采用触控屏的显示系统有什么不同？打个比方，这就相当于传统的按键手机与现在大家都在使用的智能手机的差别。当诺基亚还在手机市场上独领风骚的时候，我们很难想象在短短几年之后，传统手机上的那些按键就被触摸屏替代，并开启了人机交互的新篇章。随着触摸屏技术的成熟，越来越多的飞机系统制造商也开始研究这项技术在飞机上的应用。

开车的人都知道，在驾驶座的正前方，会有一块屏幕，上面以仪表和数字的形式显示着车辆的行驶速度、发动机转速、油温、油量、里程等信息。飞机驾驶舱也有类似信息的显示屏，只是相对于汽车要复杂得多。

当前客机驾驶舱内的显示屏呈“T”字形布局，左右对称。在机长的面前有两部主显示器，分别是左边的主飞行显示器（PFD）和右边的导航显示器（ND）。副驾驶的面前也有这样一组显示器。PFD里面显示的有空速刻度尺、飞行姿态指示器、高度尺、升速计、自动导航模式、航向指示器等。ND上显示着当前的航向信息和输入飞行管理系统（FMS）的指令。PFD和ND所显示的内容可以通过旁边的旋钮来进行切换，机长和副驾驶可以依据自己的需要自行选择面前屏幕所显示的信息。

除了各自正对着的4块屏幕，在机长和副驾驶中间，还共享一块上下排列的显示模块（DU），可以各自显示不同的信息。DU显示模块中，分别显示了发动机的输出动力百分比、排气温度、警告信息和油箱的状态，因此这个显示模块对于飞行安全十分重要。

两个驾驶位的中间各配有一个带键盘的飞行控制电脑（FMC），机长和副驾驶一人一个。机长和副驾驶会在FMC中输入他们需要的航线、飞行高度等等相关的此次飞行的参数。FMC会计算出这次飞行的最佳速度分配、飞行时间、油量等等信息，反馈给驾驶员。驾驶员还能够输入自定义的飞行规则，然后FMC就会遵守这些规则。当然，FMC还有其它功能，比如紧急情况下寻找最近的机场、计算等待航线等。

当前民航大部分飞机上的显示屏操作主要通过旋钮、半球形控制器和键盘输入等方式完成，在罗克韦尔柯林斯的触控显示屏中，将通过触摸来完成相关操作。

罗克韦尔柯林斯执行副总裁兼民用系统首席运营官肯特·斯塔特勒（Kent Statler）表示：“有了触屏控制的驾驶舱环境，飞行员就能更轻松地管理飞行信息，驾驶飞机也变得更容易，还能更快完成各种操作。”

777X上的触控飞行显示器将采用多个触控点，因此两个飞行员可同时控制同一块屏幕。此外，触摸屏将采用电阻技术，即稳固触摸而非轻触，以避免无意识地与显示屏互动。触摸屏的边框在遇到湍流时能起到稳定作用，以便于操作。

▲ 从DC-9到波音777，飞机驾驶舱内的显示界面已经发生了翻天覆地的变化。未来，也会更加高科技

飞机驾驶舱是驾驶人员与飞机的接口，集合了信息采集、运作决策和发布操作指令信息等功能。从飞机发明以来，在很长一段时间内，随着飞机向快速、远程、大型化发展，机载设备渐趋繁复。驾驶舱设备也从简单到复杂，从全机械仪表、手柄开关发展成较复杂的机电仪表、灯光音响信号和电门按钮。由于每个仪表只能提供一条信息，数十个仪表百余个电门遍布于上下左右和前后，驾驶员需要全方位动作去操纵，形成了拥挤杂乱的迷宫式驾驶舱。最夸张的时候，驾驶舱内的机组成员一度达到5人机组。

驾驶舱的重大变革发生在上世纪70年代末80年代初。随着数字电子技术的发展，显示技术应用于飞机驾驶舱，并逐渐发展优化。目前，业界公认的驾驶舱显示技术趋势主要有显示综合化、大屏幕显示、新显示功能等，在飞行员操控方面有触摸屏、光标控制、语音控制和视线跟踪等。

今年6月的“十二五”科技创新成就展上，中国商飞公司开发的大型民机未来智能驾驶舱作为科技成果之一，吸引了不少观展者驻足。据了解，大型民机未来智能驾驶舱采用触摸和语音控制作为主要控制方案，采用超宽超大触摸显示屏。坐进驾驶舱内可以看到，以往驾驶舱顶板、中央控制台密密麻麻的机械操作按钮全部被电子触摸液晶显示器替换掉，人机交互变得轻松而和谐，驾驶员操作的负担大大减轻。在驾驶员正对着的前方仪表盘上，有三块19寸的显示器，里面显示的是飞行所需的全部飞机状态信息，相比现有型号驾驶舱最大15寸显示器，显示面积扩大，信息综合度得到提高。

目前，触控屏在一些公务机驾驶舱内已投入使用。塞斯纳的奖状X+750，驾驶舱由Garmin G5000 航空电子设备系统驱动，配备了四个简洁直观的全彩色LCD触摸屏控制面板，这组触摸屏可作为机组的主用户界面以替代旧式的机械旋钮、按钮和开关。其中，两块触摸屏安装在用于控制MFD的中心基座上，另外两块分别位于飞行员身前，用于控制PFD上的显示内容。飞行员通过这些触摸屏控制飞机就像使用触摸屏操纵智能手机一样便捷，只需轻触屏幕，便可以根据偏好整理数据并自定义数据的呈现方式和优先顺序，查看地形的三维效果图，了解精确的天气模式，查询前方的交通情况、访问流量数据、雷达和警报等。

不过，对于民航客机来说，飞行安全至关重要。任何一项新技术的采用，都需要经过严谨的试验验证来表明其可靠性。不可否认的是，在当前的技术条件下，无论是触控还是语音控制都存在着一定的不稳定因素。航空科学家们依旧致力于深入研究这些技术，期待着能够安全、高效地应用到未来的驾驶舱中。

来自 大飞机

出品｜中国商飞新闻中心